Utvrđena je nekompatibilnost između WD SMR diskova i ZFS-a, što može dovesti do gubitka podataka

iXsystems, programer FreeNAS projekta, upozoren o ozbiljnim problemima sa ZFS kompatibilnošću sa nekim od novih WD Red čvrstih diskova koje je objavio Western Digital koristeći SMR (Shingled Magnetic Recording) tehnologiju. U najgorem slučaju, korištenje ZFS-a na problematičnim diskovima može dovesti do gubitka podataka.

Problemi nastaju sa WD Red diskovima kapaciteta od 2 do 6 TB, koji se proizvode od 2018. godine, koji koriste tehnologiju za snimanje DM-SMR (Magnetno snimanje kojim upravlja uređaj) i su označeni EFAX oznaka (za CMR diskove se koristi EFRX identifikator). Western Digital primijetio je u svom blogu da su WD Red SMR diskovi dizajnirani za upotrebu u NAS-u za kućnu i mala preduzeća, koji ne instaliraju više od 8 diskova i imaju opterećenje od 180 TB godišnje, tipično za pravljenje rezervnih kopija i deljenje datoteka. Prethodna generacija WD Red diskova i WD Red modela sa kapacitetom od 8 TB ili više, kao i diskovi iz linija WD Red Pro, WD Gold i WD Ultrastar, nastavljaju se proizvoditi na bazi CMR (Conventional Magnetic Recording) tehnologije i njihova upotreba ne uzrokuje probleme sa ZFS-om.

Suština SMR tehnologije je upotreba magnetne glave na disku, čija je širina veća od širine staze, što dovodi do snimanja sa delimičnim preklapanjem susedne staze, tj. svako ponovno snimanje rezultira potrebom ponovnog snimanja cijele grupe pjesama. Za optimizaciju rada s takvim pogonima koristi se zoniranje — skladišni prostor je podijeljen na zone koje čine grupe blokova ili sektora, u koje je dozvoljeno samo sekvencijalno dodavanje podataka uz ažuriranje cijele grupe blokova. Općenito, SMR diskovi su energetski efikasniji, pristupačniji i pokazuju prednosti u performansama za sekvencijalno upisivanje, ali zaostaju pri izvođenju nasumičnih upisa, uključujući operacije kao što je ponovna izgradnja nizova za pohranu podataka.

DM-SMR podrazumeva da operacije zoniranja i distribucije podataka kontroliše disk kontroler i za sistem takav disk izgleda kao klasičan hard disk koji ne zahteva posebne manipulacije. DM-SMR koristi indirektno adresiranje logičkog bloka (LBA, Logical Block Addressing), što podsjeća na logičko adresiranje u SSD diskovima. Svaka operacija slučajnog pisanja zahtijeva operaciju prikupljanja smeća u pozadini, što rezultira nepredvidivim fluktuacijama performansi. Sistem može pokušati primijeniti optimizacije na takve diskove, vjerujući da će podaci biti upisani u navedeni sektor, ali u stvari informacije koje izdaje kontrolor određuju samo logičku strukturu i zapravo, prilikom distribucije podataka, kontrolor će primijeniti svoje vlastiti algoritmi koji uzimaju u obzir prethodno dodijeljene podatke. Stoga, prije korištenja DM-SMR diskova u ZFS spremištu, preporučuje se da izvršite operaciju za njihovo nuliranje i resetirajte ih u prvobitno stanje.

Western Digital se bavio analizom uslova pod kojima nastaju problemi, koji zajedno sa iXsystemsom pokušava da pronađe rešenje i pripremi ažuriranje firmvera. Prije objavljivanja zaključaka o otklanjanju problema, planirano je da se diskovi sa novim firmverom testiraju na skladištima velikog opterećenja sa FreeNAS 11.3 i TrueNAS CORE 12.0. Navodi se da zbog različitih tumačenja SMR-a od strane različitih proizvođača, neke vrste SMR drajvova nemaju problema sa ZFS-om, ali je testiranje koje sprovodi iXsystems fokusirano samo na provjeru WD Red diskova baziranih na DM-SMR tehnologiji, a za SMR pogoni drugih proizvođača potrebna su dodatna istraživanja.

Trenutno, problemi sa ZFS-om su dokazani i ponovljeni u testovima za najmanje WD Red 4TB WD40EFAX diskove sa firmverom 82.00A82 i manifest prijelaz u stanje kvara pod velikim opterećenjem pisanja, na primjer, kada se izvrši rekonstrukcija skladišta nakon dodavanja novog pogona u niz (ponovno srebrenje). Vjeruje se da se problem javlja na drugim WD Red modelima sa istim firmverom. Kada se pojavi problem, disk počinje vraćati IDNF (ID sektora nije pronađen) kod greške i postaje neupotrebljiv, što se u ZFS-u tretira kao kvar diska i može dovesti do gubitka podataka pohranjenih na disku. Ako više diskova ne uspije, podaci u vdev-u ili bazenu mogu biti izgubljeni. Napominje se da se navedeni kvarovi javljaju prilično rijetko - od oko hiljadu prodatih FreeNAS Mini sistema koji su bili opremljeni problematičnim diskovima, problem se u radnim uslovima pojavio samo jednom.

izvor: opennet.ru